科学家从小行星Ryugu的碎片上收集到的微小岩石颗粒是地球上曾经检查过的最原始的一些物质,这是人类有史以来发现的“最原始”的材料之一,科学家认为这东西足以让我们窥视太阳系的起源。
小行星Ryugu的直径约为英尺(米),在地球和火星之间绕太阳运行,偶尔会穿越地球的轨道,这颗c型的小行星在穿越太空时像陀螺一样旋转,就像其他c型小行星一样,Ryugu可能含有来自星云(巨大的尘埃和气体云)的物质,这些物质在数十亿年前诞生了太阳及其行星。
在年,日本的航天器从Ryugu的表面收集了足够的样本,并且在年底,航天器将这些样本成功地运送回地球,样本被装在一个密闭容器中并塞在地球返回舱内。
目前研究Ryugu刚刚开始,但结果表明,这些样本是我们实验室中最原始的材料之一,这些材料的确切年龄仍然未知,但应该在未来的研究中得到揭示。
到达地球的小行星样本拥有0.2盎司(5.4克)的材料,其中最大的岩石颗粒直径约为0.31英寸(8毫米),最小的直径小于0.04英寸(1毫米),类似于细小的灰尘,对人类的肉眼来说,这些样本看起来就某种粉末。
当科学家处理这些小行星样本时,他们把材料放在真空室或充满纯化氮的密封环境中,没有将样品暴露在地球的大气层中。然后科学家使用光学显微镜和各种仪器检查测试这些样本,测量样本岩石如何吸收、发射和反射可见光和红外光谱中的不同波长的光。
科学家研究发现,这些小行星样本碎片只反射了击中它们的大约2%到3%的光线,这些样本的体积密度,颗粒的质量除以它们所占据的总体积,低于已知的碳质陨石。这一发现暗示,这些样本岩石是高度多孔的,这意味着在岩石中的各个材料颗粒之间存在着许多空隙,可以让水和气体渗入。
这一发现与日本航天器收集的初步数据相一致,后者也暗示Ryugu表面的岩石是高度多孔的。
在得出分析结果后,科学家使用了一种被称为高光谱显微镜的技术来仔细观察小行星样本的组成。他们的高光谱显微镜的工作原理是用可见光和红外光谱中的不同波长的光来照亮样品,并在照亮的同时拍下高分辨率的照片。每张快照的尺寸约为0.2乘0.2英寸(5毫米乘5毫米),每个单独的像素提供微观尺度的数据。通过这种方式,科学家揭示了岩石的颜色、结构和化学成分的精细细节。
Ryugu样本的快照显示,岩石颗粒由"水合基质"组成,其中包括黏土等材料,并在整个过程中嵌入碳基化合物,一些材料特性与碳质球粒陨石的很接近,而有些则明显不同。
例如,Ryugu样本是有史以来检查过的最黑暗的样本之一,我们必须了解其原因,以及它对这种材料的形成和演变意味着什么,此外,科学家在岩石中发现了富含氨的化合物的痕迹,这可能对Ryugu的起源和我们对原始材料的理解有一些影响。
这些初步分析代表了弄清Ryugu能告诉我们关于早期太阳系的诞生,但是找出这块太空岩石的隐藏的所有秘密将需要一些时间。很多东西将通过结合额外的技术来实现,特别是那些微观技术。
这些额外的技术将包括各种化学分析,这些分析可以揭示出小行星最初形成的时间历史,以及它在什么年代与水接触。对样本中的有机化合物和矿物的进一步评估也将提供关于小行星及其原始体最初如何形成的关键信息。科学家还可以检查样本中的挥发性化合物,或那些可以轻易汽化的化合物,这些类型的测试可以揭示太阳风如何随着时间的推移塑造小行星的表面。
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